Un secteur aérien est une portion de l'espace aérien dans laquelle un poste de contrôle aérien gère les flux d'avions entrants et sortants.
On le définit formellement comme l'association de :
formant alors ce que l'on appelle un secteur élémentaire.
Des secteurs élémentaires peuvent être regroupés formant alors un secteur de contrôle sur lequel on attribue une capacité : le nombre d'avions pouvant traverser ce secteur par heure. Exemple : un secteur de capacité 50 verra donc passer au maximum 50 avions par heure. Au delà, on dit que le secteur est surchargé (overload).
Les secteurs de contrôle sont généralement regroupés en zones géographiques. Leur répartition se fait de manière différente suivant les pays. Ainsi en France, les vigies d'aéroports ne gèrent pas seulement le tarmac et les mouvements des avions, mais aussi l'espace aérien immédiatement au-dessus. En Angleterre, cet espace est géré par le centre de contrôle en route.
D’un point de vue économique, le secteur aérien est un secteur économique qui regroupe les principales compagnies aériennes et les aéroports.
Pour éviter la surcharge d'un secteur (et par conséquent un risque accru d'accident dans celui-ci), il existe de nombreux systèmes de prévision/régulation (ATFM).